[发明专利]一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器及其制作方法

权利要求书

1.一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器，自下而上包括下集流体(1)、第一活性层(2)、凝胶聚合物电解质层(3)、第二活性层(4)和上集流体(5)，其特征在于：

上下两个集流体(1,5)均由柔性衬底和银纳米线电极组成，且银纳米线电极涂布在柔性衬底上；

活性层，采用共轭聚合物材料，以实现电致变色的功能，且共轭聚合物的一部分嵌入到银纳米线电极的网状多孔中，形成银纳米线-共轭聚合物复合3D电极。

2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述柔性衬底采用聚二甲基硅氧烷PDMS、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯丙烯酸酯、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇中的一种。

3.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述银纳米线电极，由银纳米线墨水涂布得到，该银纳米线直径为10-100nm，长度为10-100μm，且在墨水中所占的质量分数为5％-60％。

4.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述共轭聚合物材料，采用溶剂为氯苯溶液,材料为如下三种中的任意一种：

聚[(5,5,11,11-四(4-己苯基)印达生并噻并[1,2-b]二噻吩[3,2-b]噻吩-2,8-基)-(4,7-双噻吩苯并[1,2,5]噻二唑-5,5')]PIDTT-TBT，

聚[(5,5,11,11-四(4-己苯基)印达生并噻并[1,2-b]二噻吩[3,2-b]噻吩-2,8-基)-(4,7-双(2,3-二氢噻吩[3,2-b][1,4]并二氧芑-5)-苯并[1,2,5]噻二唑-7,7')]PIDTT-EBE，

聚[(5,5,11,11-四(4-己苯基)印达生并噻并[1,2-b]二噻吩[3,2-b]噻吩-2,8-基)-(4,7-双(噻吩-2)-2-(2-己基癸基)-2H-苯并[1,2,3]三唑-5,5']PIDTT-TBzT。

5.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质层(3)，为聚合物载体与中性离子液体相结合的电解质层，该聚合物载体采用聚乙烯醇PVA、聚丙烯酰胺PAM、聚氧化乙烯PEO、聚丙烯酸PAA及聚甲基丙烯酸甲酯PMMA中的一种，该离子液体采用以中性Li₂SO₄、KCl为溶质的电解质盐或离子液体中的一种。

6.一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于，包括：

1)制备银纳米线-共轭聚合物复合透明电极：

1a)将银纳米线溶液涂布在玻璃衬底上形成银纳米线电极，并加热烘干；

1b)将PDMS前驱体与固化剂以5:1-20:1质量比混合并充分搅拌后，倒在有银纳米线电极的玻璃板上，放在空气环境下静置0.1-0.2h，使PDMS自然流平，再放入烘箱中加热固化；

1c)将固化后的PDMS膜与带有银纳米线电极的玻璃板剥离，实现电极转移；

1d)将剥离下的电极用5％-25％的NaCl溶液浸泡，实现银纳米线搭接节点处的低温焊接的改性处理，并将改性处理后的柔性银纳米线透明电极在去离子水中洗涤；

1e)配制共轭聚合物溶液，将其涂布在银纳米线电极表面形成具有电致变色功能的共轭聚合物活性层，在50-70℃温度下进行加热烘干，时间为10-20min，得到一片银纳米线—共轭聚合物的复合透明电极；

1f)重复1a)-1e)，制作另一片相同的复合透明电极；

2)将聚合物载体与中性离子液体相结合，制成柔性凝胶态电解质层；

3)组装超级电容器：

将1)制作好的两个复合电极压制在2)制作的电解质层两侧，压制时施加的压强为20-60Pa，且复合电极涂布有共轭聚合物溶液的那一面与电解质层接触，形成具有对称三明治结构，完成可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器的制备。